JP5759596B2 - 粉砕大豆の皮分離装置及びそれを使用した豆乳の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、全粒大豆を粉砕した粉砕大豆の皮分離装置、及び当該装置を使用した豆乳の製造方法に関するものである。

本発明者らは、既に、全粒大豆を粉砕、剥皮し、マイクロバブル含有水と混合して前期混合液を生成し、その後、前期混合液をさらに混合微粉砕して後期混合液を生成し、この後期混合液を加熱釜にて加熱した後、後期混合液から豆乳を分離するという方法により、大豆の長時間の浸漬工程を設けることなく、短時間で全粒大豆から美味しい豆乳を製造する方法を開発した（特許文献１）。

この製造方法における大豆の粉砕、剥皮（皮の分離）は、ローラによって全粒大豆を粗粉砕した後、振動篩によって粗粉砕大豆及び粗粉砕皮と、大豆の微小片に篩分けた後、振動篩上に設置されたエア吸引管によって、上記振動篩上の粗粉砕皮を吸引し、振動篩上に残った粗粉砕大豆を次段の工程（混合工程）に移行している。

また、大豆の粉砕、剥皮の技術としては、外胴内に回転体を設け、外胴内壁と回転体の外周間で全粒大豆を粉砕し、粉砕大豆と粉砕皮を下方に落下させ、上記落下通路の側方に送風機を設け、該送風機から上記落下通路に送風することで、粉砕皮のみを吹き飛ばし、重量大の粉砕大豆のみを回収するという装置が提案されている（特許文献２）。

特開２０１３−１７４８３ 特開平１１−２６６８１８

ところで、特許文献１の方法では短時間で豆乳の製造が可能であるが、全粒大豆から豆乳を製造する場合、さらなる歩留まり向上及び栄養付加の観点からすると、粗粉砕大豆に粗粉砕皮が混入しないように両者を正確に分離すること、及び、大豆の剥離皮以外の部分、即ち、子葉の微小片、胚軸の部分もできるだけ無駄なく使用することが望まれている。

一方、特許文献２の装置では、送風機の風力によっては、子葉の小片又は杯軸等が剥離皮と共に除去されてしまうおそれがあり、逆に剥離皮が子葉側に混入して歩留まりの低下を来す等の課題がある。

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、全粒大豆を粗粉砕し、粗粉砕大豆から皮の分離等を歩留まり良く行うことができる粉砕大豆の皮分離装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、長時間の浸漬工程を経ることなく、短時間で豆乳を製造することができる粉砕大豆の皮分離装置を使用した豆乳の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は、
第１に、固定函内に弾性部材によって振動函を振動可能に支持し、上記振動函は、底面より所定高さに篩網が固設された振動篩部と、上記振動篩部の前側に連通し該振動篩部から連続する共通の底面を有すると共に、上記篩網を有しない誘導通路部とを具備し、上記篩網の後部上に粉砕大豆の供給を受ける大豆供給部を設けると共に、上記誘導通路部の先端部に開口部を設け、上記篩網は粉砕大豆の内、粗粉砕大豆と粉砕皮を篩網上に残し、粉砕大豆の微小片を上記底面に篩落とすものであり、上記振動函を斜め上下方向に振動させる駆動機構を設け、上記振動函の上記振動により上記篩網上の上記粗粉砕大豆及び上記底面上の微小片を上記振動函内において前進させるように構成し、上記固定函に吸引管を設けると共にその先端の吸引口を上記大豆供給部より前方の上記篩網の上面に対向して設け、上記吸引口から上記篩網上の上記粉砕皮を吸引除去し得るように構成し、上記振動函の上記振動により上記篩網上を前進してきた上記粗粉砕大豆は、当該篩網の前端から上記底面上に落下して、上記誘導通路部の上記底面上を引き続いて前進するものであり、上記誘導通路部の上記底面を前進してきた上記粗粉砕大豆及び上記微小片を共に上記開口部から排出し得るように構成した粉砕大豆の皮分離装置により構成される。

上記弾性部材は例えば板バネ（２０，２１）により構成することができる。上記駆動機構は、駆動モータ（６）、軸受（１５）、カム支持アーム（１６）、カム（１８）、駆動軸（１９）、タイミングベルト（Ｂ２）等により構成することができる。斜め上下方向は例えば矢印Ａ，Ｂ方向をいう。上記誘導通路部は、例えば絞部（５ｂ）及び誘導通路部（５ｃ）により構成することができる。このように構成すると、粗粉砕大豆と粉砕皮（粗粉砕皮）の混合物から粉砕皮（粗粉剤皮）のみを正確に分離することができると共に、粗粉砕大豆のみならず、大豆の杯軸等を含む粉砕された微小片をも振動函の開口部から排出させることができ、栄養価の高い杯軸を含む大豆の微小片をも有効に利用して豆乳を製造することができ、利用大豆の歩留まりを大幅に向上させることができる。また、吸引口から固定函内の空気を吸引すると、当該排出空気が篩網の下部エリアから篩網の上部エリアの吸引口方向に吸引され、これにより篩網の下部エリアから篩網の上部エリアの吸引口方向への空気流が形成され、当該空気流により篩網上の粉砕皮を効率的に上記吸引口に向けて吹き上げることができ、粉砕皮及び粗粉砕皮を効率的に吸引することができる。

第２に、上記駆動機構は、上記固定函に上記粉砕大豆の進行方向とは直交する左右方向の駆動軸を回転可能に支持し、上記振動函に上記駆動軸に設けられた偏心カムと係合するカム支持部材を設け、上記駆動軸の回転による上記偏心カムの作用により、上記振動函を上記固定函に対して斜め上下方向に振動させるものであることを特徴とする上記第１記載の粉砕大豆の皮分離装置により構成される。

上記カム支持部材は例えば軸受（１５）及び軸受（１５）に固定されたカム支持アーム（１６）により構成することができる。このように構成すると、簡易な構成により、固定函に対して振動函を効果的に斜め上下方向に振動させることができ、当該振動により粉砕大豆を小刻みに前方に進行させることができる。

第３に、上記振動函は上記固定函内に収納された状態の二重函構造とし、上記弾性部材は上記固定函に対して上記振動函を支持する板バネであることを特徴とする上記第１又は２記載の粉砕大豆の皮分離装置により構成される。

このように構成すると、板バネという簡易な構成により、固定函に対して振動函を振動可能な状態に支持することができる。

第４に、上記第１乃至第３の何れかに記載の粉砕大豆の皮分離装置を使用した豆乳の製造方法であって、大豆を大豆粉砕機で粗粉砕することにより、粗粉砕大豆と粉砕皮と微小片を形成する粗粉砕工程と、上記粗粉砕工程にて粉砕された粉砕大豆を上記粉砕大豆の皮分離装置の上記篩網上に落下供給し、粗粉砕大豆と粉砕皮を上記篩網上に残すと共に、上記微小片を上記振動函の上記底面上に落下させ、上記粉砕皮を上記吸引管により吸引除去し、上記振動函の上記振動によって、上記篩網上の粗粉砕大豆と、上記底面上の微小片を上記誘導通路部を介して前方に進行させて皮を除去された上記粗粉砕大豆と上記微小片を上記開口部から混合タンク部に供給する皮分離工程と、上記混合タンク部において上記粗粉砕大豆及び上記微小片とマイクロバブル含有水とを混合撹拌して前期混合液を形成する混合工程と、上記前期混合液を混合微粉砕機械にてさらに微粉砕して後期混合液を形成する混合微粉砕工程と、上記後期混合液を加熱釜にて加熱して加熱混合液を製造する加熱工程と、加熱後に上記加熱混合液から豆乳を分離する分離工程と、により豆乳を製造することを特徴とする豆乳の製造方法により構成される。

このような豆乳の製造方法によると、大豆の杯軸等を含む粉砕された微小片をも振動函の開口部から排出することにより、栄養価の高い杯軸を含む大豆の微小片をも有効に利用して豆乳を製造することができる。

本発明は上述のように構成したので、粗粉砕大豆と粉砕皮の混合物から粉砕皮（粗粉砕皮）のみを正確に分離することができると共に、粗粉砕大豆のみならず、大豆の杯軸等を含む粉砕された微小片をも振動函の開口部から排出することにより、栄養価の高い杯軸を含む大豆の微小片をも有効に利用して豆乳を製造することができ、使用大豆の歩留まりを大幅に向上させることができる。

また、マイクロバブル含有水を用いることにより、大豆の長時間の浸漬工程を経ることなく、短時間で豆乳を製造することができる大豆の皮分離装置を使用した豆乳の製造方法を実現することができる。

さらに、マイクロバブル含有水と混合した前期混合液は、混合微粉砕機械にて細かく粉砕、切断されて後期混合液が生成されるため、大豆繊維に含まれるオリゴ糖等が後期混合液に抽出され、これによりおいしい豆乳を製造することができる。

本発明に係る大豆の皮分離装置の側面断面図である。 同上装置の平面図である。 同上装置の正面図である。 同上装置の振動函の振動機構を示す振動機構近傍の横断面図である。 同上装置の振動函の振動機構を示す振動機構近傍の側面断面図である。 同上装置を使用した豆乳の製造方法を説明するためのブロック図である。 粉砕大豆の構成を示す図であり、（ａ）は粗粉砕大豆、（ｂ）は粗粉砕皮（粉砕皮）、（ｃ）は微小片である。 同上製造方法に使用する混合微粉砕機械の側面断面図である。 同上装置における大豆粉砕機の側面断面図である。 同上装置における粉砕大豆の進行の様子を示す振動函の説明図である。

以下、本発明に係る粉砕大豆の皮分離装置及びそれを使用した豆乳の製造方法について詳細に説明する。

図１に本発明に係る粉砕大豆の皮分離装置を示す。同図において、本装置は、水平底板１上に設置された直方体形状の上面閉鎖の固定函２、大豆粉砕機３、該大豆粉砕機３の駆動モータ４、上記固定函２内に設置された振動函５、上記固定函２の天板２ａ上に固定された振動函５の駆動モータ６、上記固定函２の上記天板２ａから上記振動函５の篩網７に向けて設けられた吸引管８、及び上記吸引管８からエアを吸引するための空気吸引機９を具備している。尚、図１において、駆動モータ６，４側を「後方」、開口部５ｆ側を「前方」と定義する。

１ａ，１ａは上記水平底板１上に立設された柱、１ｂは上記水平底板１後部上に固定された小機枠であり、上記大豆粉砕機３は上記小機枠１ｂ上にボルトで固定されている。

上記大豆粉砕機３は（図９参照）、内部に円錐状の固定外臼３ａと、固定外臼３ａの内側に、上記固定外臼３ａと小間隙ｔを介して設置された同じく円錐状の回転内臼３ｂとが設けられており、上記回転内臼３ｂは回転軸Ｐに固定されている。上記回転軸Ｐの一端はベルトＢ１により上記駆動モータ４のプーリ４ａに接続されており、上記駆動モータ４により上記回転内臼３ｂを回転可能となっている。従って、上記駆動モータ４により回転内臼３ｂを回転した状態で、ホッパー１０から全粒大豆を粉砕機３内に投入すると、上記大豆は上記固定外臼３ａと回転内臼３ｂ間の小間隙ｔにて粗粉砕され、排出口３ｃから排出シュート１１に投入される。

この粗粉砕の過程において、全粒大豆２２の子葉は粗粉砕され粗粉砕大豆２３（図７（ａ）参照）となり、同時に皮も子葉から分離されて粗粉砕及び粉砕されて粗粉砕皮（粉砕皮）２４（図７（ｂ）参照）となり、さらに、杯軸も子葉から分離されると共に、細かく粉砕された子葉及び杯軸の微小片２５（図７（ｃ）参照）が形成される。ここで、上記粗粉砕大豆２３、粗粉剤皮２４は約３ｍｍ〜４ｍｍ程度の大きさであり、上記胚軸を含む微小片２５は約１ｍｍ〜２ｍｍ程度の大きさである。

上記大豆粉砕機３によって粉砕された粗粉砕大豆２３、粗粉砕皮２４、杯軸を含む微小片２５は、排出シュート１１から上記固定函２内の振動函５の篩網７上の後端部位置（大豆供給部Ｓ）に落下供給される。

上記振動函５は、直方体形状の上面開口（開口部５ｅ）の函により構成された振動篩部５ａと、振動篩部５ａ前方にテーパー状に左右側面間隔が狭くなる上面閉鎖の絞部５ｂと、該絞部５ｂを介して前方に長く突出形成された上面閉鎖の細長筒状の誘導通路部５ｃとから構成されており、当該誘導通路部５ｃの先端下方に開口５ｆが形成されている。この振動函５の底面５ａ’は、上記振動篩部５ａ、上記絞部５ｂ及び上記誘導通路部５ｃのすべてのエリアに亘って連続した段差のない共通の水平面（平面）を構成している。但し、この底面５ａ’は、上記振動篩部５ａから上記絞部５ｂ、上記誘導通路部５ｃの先端部方向に向けて緩やかな下り傾斜面として構成されている。

この振動函５は上記固定函２内において、振動板５の後面板５’と上記固定函２の後面内面２’との間に設けられた板バネ２０にて後端部を支持され、その振動函５の底板５”の前端部と上記固定函２の底板２ｂの前方位置との間に設けられた板バネ２１にてその前方部下面を支持され、上記両板バネ２０，２１によって上記固定函２の内部において、上記固定函２に対して矢印Ａ，Ｂ方向（斜め前後（上下）方向）に往復振動可能に支持されている。

上記振動篩部５ａには支持脚１２，１２上に上記篩網７が、当該振動篩部５ａ内の一定高さに水平又は略水平（上記底面５ａ’に平行な緩やかな下り傾斜となるように）に固定されており、これにより上記振動篩部５ａは上記篩網７の上部エリアＥ１（開口部５ｅ側）と上記篩網７の下部エリアＥ２（底面５ａ’側）に二分割されている。

また、上記篩網７の先端７ａは上記絞部５ｂ方向に開放されており、当該先端７ａに送られてきた粗粉砕大豆は、上記先端７ａから上記絞部５ｂの底面５ａ’に落下するように構成されている。

この篩網７は、上記振動篩部５ａの後端部から上記絞部５ｂに至る、当該振動篩部５ａの上記上面開口５ｅの略全面に対応するように、当該振動篩部５ａ全面に亘り、前方に向けて若干の下り傾斜を以って設けられており（図２、図１参照）、網の升目は縦横共に約２．５ｍｍの方形である。従って、上記粗粉砕大豆２３及び粗粉砕皮２４は篩網７の上部（上部エリアＥ１）に残り、杯軸を含む微小片２５は上記篩網７を通過して上記振動函５の下部エリアＥ２の底面５ａ’上に落下する（図１０参照）。

また、上記振動函５は左右の側面板５ｄ，５ｄ’を有しており、これら左右側面板５ｄ，５ｄ’と上記固定函２の左右側面板２ｄ，２ｄ’との間には、空間Ｋ，Ｋが形成されている。

上記振動函５の底板５”の下面側には、軸受１５が形成されており（図４、図５参照）、当該軸受１５にカム支持アーム１６の一端が固定軸１７を以って、鉛直線Ｌに対して角度θ傾斜した状態で固定されている。この支持アーム１６の他端の円形孔１６ａにはカム（偏心カム）１８が上記支持アーム１６に対して上記円形孔１６ａ内で矢印Ｃ方向に回転自在に嵌合しており、上記カム１８の偏心位置に駆動軸１９が設けられている。即ち、上振動函５の駆動機構は、上記固定函２に粉砕大豆の進行方向とは直交する左右方向の駆動軸１９を回転可能に支持し、上記振動函５に上記駆動軸１９に設けられカム（偏心カム）１８と係合する円形孔１６ａを有するカム支持アーム１６を設け、上記駆動軸１９の回転による上記カム１８の作用により、上記振動函５を上記固定函２に対して斜め上下方向に振動させるものである。この振動方向は、より具体的には矢印Ａ，Ｂ方向（図１０参照）、即ち、粉砕大豆の進行方向（矢印Ｄ方向）に対して、斜め上方前方（矢印Ａ方向）と、斜め下方後方（矢印Ｂ方向）に振動させるものである。

そして、上記駆動軸１９は、図４に示すように、その両端は上記固定函２の側面板２ｄ，２ｄ’に軸受２７，２７にて回転自在に軸支され、かつ上記駆動軸１９の他端にはプーリ１９ａが設けられており、当該プーリ１９ａと上記駆動モータ６の駆動プーリ６ａとの間にタイミングベルトＢ２が張設されている。よって、上記駆動モータ６を回転駆動すると、上記駆動軸１９が矢印Ｃ方向に回転し、従って、上記カム１８が矢印Ｃ方向に回転するため、当該カム１８の回転により、上記駆動アームとしてのカム支持アーム１６を介して、上記板バネの２０，２１の支持力（弾性力）に抗して上記振動函５は矢印Ａ，Ｂ方向の斜め前後方向(上下方向)に傾斜した状態の斜め前後方向（上下方向）に往復回転振動するように構成されている（図５矢印Ａ’、Ｂ’参照）。従って、上記篩網７上に落下供給された粗粉砕大豆２３、粗粉砕皮２４は、上記振動函５の上記振動によって上記篩網７上を徐々に前方（矢印Ｄ方向）に移動していくように構成されている。

さらに、上記篩網７を介して下部エリアＥ２に落下した微小片２５は、上記振動函５の底面５ａ’上に落下供給されるが、これら微小片２５も上記振動函５の矢印Ａ，Ｂ方向の上記往復回転振動によって、前方（矢印Ｄ方向）に移動していくように構成されている。

上記固定函２の前面板２”には、上記誘導通路部５ｃを通すための開口部２ｃが形成されている（図１、図３参照）。この開口部２ｃの面積は、上記誘導通路部５ｃが矢印Ａ，Ｂ方向に往復回転振動しても、その外板が上記開口部２ｃの周縁に当接しないように広く形成されている。

本発明は上述のように構成されるので、本発明に係る大豆の皮分離装置を使用した豆乳の製造方法について図１０等を使用して説明する。

まず、駆動モータ４及び駆動モータ６を回転駆動し、大豆粉砕機３を回転駆動すると共に、振動函５を振動させる。上記駆動モータ６を駆動すると、ベルトＢ２を介して駆動軸１９が矢印Ｃ方向に回転するので、それに伴ってカム１８が回転中心Ｎを中心に矢印Ｃ方向に回転する。すると、カム１８の回転中心Ｎは偏心しているので、カム支持アーム１６が矢印Ａ，Ｂ方向に傾斜した往復回転運動を行い、それに伴って振動函５全体が矢印Ａ，Ｂ方向、即ち、前方が高く後方が低く傾斜した斜め方向に沿って前後方向に往復回転運動を行う。

また、空気吸引機９を駆動し、上記吸引管８を介して上記振動函５及び固定函２内の空気を吸引しているものとする。このとき、固定函２と振動函５内の空気は、全体として上記吸引管８の吸引口８ａから上方に吸引されていく。

従って、篩網７の下部エリアＥ２にある空気は、当該エリアＥ２から篩網７の上部エリアＥ１側に吹き上げられ、その結果、上記篩網７の下部エリアＥ２から篩網７の上部エリアＥ１側への空気の流れが形成されている。

このような空気流が生じている上記振動函５の往復回転運動時において、全粒大豆を大豆粉砕機３のホッパー１０に所定量投入する。すると、全粒大豆は当該大豆粉砕機３にて粗粉砕され、子葉が粉砕された粗粉砕大豆２３、脱皮されかつ粗粉砕された粗粉砕皮（粉砕皮）２４、杯軸を含む微小片２５に粉砕され、排出シュート１１から固定函２内に落下供給される（図１０参照）。

上記固定函２に落下供給された上記粗粉砕大豆２３等は、上記振動函５の振動中の篩網７上に落下し、上記篩網７の矢印Ａ，Ｂ方向の振動により、上記篩網７の網目より細かい微小片２５は上記篩網７の網目より下部エリアＥ２の底面５ａ’上に落下する。

上記篩網７上に残留した粗粉砕大豆２３、粗粉砕皮（粉砕皮）２４は、上記篩網７の矢印Ａ，Ｂ方向の往復振動により、徐々に前方（矢印Ｄ方向）に移動していく。実際には図１０に示すように、振動函５（篩網７）の矢印Ａ，Ｂ方向の振動に従って、矢印Ｄ’に示すように小刻みに飛びはねながら前方に進んでいく。同時に、上記振動函５の底面５ａ’上に落下した微小片２５も、当該振動函５の矢印Ａ，Ｂ方向の振動により、徐々に前方（矢印Ｄ方向）に矢印Ｄ’のように小刻みに飛び跳ねながら移動してく。

そして、上記粗粉砕大豆２３及び粗粉砕皮２４は、上記吸引管８の吸引口８ａ近傍に移動すると、重量大の粗粉砕大豆２３は吸引されず、重量小の粗粉砕皮（粉砕皮）２４のみが、上記吸引管８の吸引力によって当該吸引管８に吸い込まれ、吸引経路８’を通じて皮収納トレー３４に蓄積されていく。重量大の上記粗粉剤大豆２３は、吸引されずに上記篩網７の振動によって引き続き前方（矢印Ｄ方向）に移動していく。

また、上記篩網７の下方から上記篩網７の上方に向けて吹き上げ空気流が生じているので、当該吹き上げ空気流によって、上記篩網７上に存在する軽い粗粉砕皮（粉砕皮）２４のみが上方に吹き上げられ、上記吸引管８の開口部８ａから容易に吸引管８内に吸引されていく。

このように、上記粗粉砕皮２４は上記吸引管８の吸引力によって直接的に上記吸引管８内に吸引されていくと共に、上記吹き上げ空気流によって上記篩網７の上方に吹き上げられるため、上記篩網７上に吹き上げられた粗粉砕皮２４は上記吸引管８の吸引力によって容易に当該吸引管８内に吸引されていく。

一方、上記篩網７上の粗粉砕大豆２３は、上記粗粉剤皮２４に比べて重量が大なので、上記吹き上げ空気流によって吹き上げられることなく、従って、上記吸引管８に吸引されることなく、上記篩網７の振動によって、上記吸引管８の下部を通過して、前方（矢印Ｄ方向）に進行して行く。

また、上記振動函５の底面５ａ’に落下した微小片２５は、上記吸引管８の吸引口８ａから距離が遠いため、上方に吸引されることなく、上記振動函５の矢印Ａ，Ｂ方向の往復回転振動によって前方（矢印Ｄ方向）に進行していく（矢印Ｄ’参照）。

かかる作用によって、上記篩網７上に存在する粗粉砕皮２４は、略全て上記吸引管８によって吸引除去することができ、従って、上記篩網７上において、上記吸引管８の位置より前方側は、粗粉砕大豆２３のみとなり、当該粗粉砕大豆２３のみが前方に移動していく。また、上記振動函５の底面上の微小片２５も前方に進行していく。

そして、上記粗粉砕大豆２３は、上記篩網７の先端部７ａ（絞部５ｂの位置）から上記振動函５の上記底面５ａ’上に落下する。その後は、上記底面５ａ’上の上記粗粉剤大豆２３と微小片２５は、上記振動函５の矢印Ａ，Ｂ方向の往復回転振動によって、共に、上記底面５ａ’上を引き続いて前方（矢印Ｄ方向）に移動して行き、上記誘導通路部５ｃの底面５ａ’を前端まで移動し、当該通路部５ｃ’の開口部５ｆから下方に落下供給されていく。

ここで、当該開口部５ｆから下方に落下供給される粗粉砕大豆は、篩網７上に残り、粗粉砕皮２４を除去された粗粉砕大豆２３（粗粉砕された子葉）だけでなく、細かく粉砕され篩網７から下方のエリアＥ２に落下した子葉からなる微小片２５、及び細かく粉砕された杯軸の微小片２５を含むため、大豆を有効に使用することができる。特に、上記粗粉砕大豆にはイソフラボンやサポニンを多く含む杯軸が含まれているため、栄養価の高い豆乳を製造することができる。

上記開口部５ｆから落下する粗粉砕大豆２３及び微小片２５は、水に浸漬される所謂浸漬工程を経ることなく、混合タンク部２８ａ〜２８ｄ（図６参照）において、ナノレベルの水（マイクロバブル含有水）２７と混合されて混合液（以下、この混合工程で製造される混合液を「前期混合液」という）が形成され、その後、混合微粉砕機械３０にて微粉砕され、かつ、混合される。

上記混合工程において、混合タンク部２８ａ〜２８ｄはそれぞれのタンク内に撹拌器を有している。これらの混合タンク部２８ａ〜２８ｄ内には、ナノレベルの水２７の送水が行われることでナノレベルの水２７で満たされており、当該混合タンク部２８ａ〜２８ｄ内に上記粗粉砕大豆２３及び微小片２５が各々投入される。このように、上記混合タンク部２８ａ〜２８ｄ内に上記粗粉砕大豆２３及び微小片２５を投入することで、当該混合タンク部２８ａ〜２８ｄ内において上記粗粉砕大豆２３と微小片２５と上記ナノレベルの水２７とを撹拌器にて混合して上記前期混合液を生成することができる。

この混合タンク部２８ａ〜２８ｄでの混合時間は、例えば３〜４分であり、従来の水への浸漬工程の時間（例えば約５時間〜１５時間）に比較して、大幅に時間短縮することが可能である。ここで、マイクロバブル含有水とは、数十（ｎｍ）〜１００（μｍ）程度の気泡、又は、数（μｍ）〜１００（μｍ）程度の気泡を含む水をいう。ここでは、ナノレベルの気泡をも含んだ水（ナノレベルの水）、すなわち、数十（ｎｍ）〜１００（μｍ）の気泡を含む水をマイクロバブル含有水という。このマイクロバブル含有水は、マイクロレベル又はナノレベルの極めて微小な気泡を含む水であり、上記粗粉砕大豆と混合することで、短時間で粗粉砕大豆中に迅速かつ充分に水分を浸透させることができ、粉砕大豆を長時間水に浸漬したと同様の効果を極めて短時間で実現し得るものである。このマイクロバブル含有水を製造するには公知の製造法、例えば、加圧溶解法、キャビテーション法、剪断力利用法、スタティックミキサー法、ベンチュリー法等があり、何れの方法で製造しても良い。

この混合工程における粗粉砕大豆２３及び微小片２５と上記ナノレベルの水２７との混合量（前期混合液の量、各混合タンク部２８ａ〜２８ｄ内の混合液の量）は、後の加熱工程における加熱釜３２ａ〜３２ｄの何れか１つの１回分の容量に相当する量を生成するように構成する。

上記ナノレベルの水２７と上記粗粉砕大豆２３、微小片２５とを混合する混合タンク部２８ａ〜２８ｄは図６に示すように、その出力部に切換弁２９ａ〜２９ｄが各々設けられており、次段の混合微粉砕工程における混合微粉砕機械３０に接続されている。

そして、上記混合微粉砕機械３０の出力部には切換弁３１ａ〜３１ｄが設けられており、当該切換弁３１ａ〜３１ｄは４つの加熱釜３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄに各々接続されており、各加熱釜３２ａ〜３２ｄの出力部は、１つの分離機械３３に接続されている（図６参照）。

従って、上記混合タンク部２８ａ〜２８ｄにおいては、一の加熱釜（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの何れか一つ）における容量分の前期混合液が生成され、上記混合タンク部２８ａ〜２８ｄの何れかにおいて前期混合液の生成が完了した時点で、上記切換弁２９ａ〜２９ｄを介して前期混合液を混合微粉砕機械３０に投入する。上記混合微粉砕機械３０では上記混合タンク部２８ａ〜２８ｄの何れか一つから上記加熱釜一つ分の容量の前期混合液が投入され、投入された前期混合液をさらに細かく粉砕し、かつ混合して混合液（以下、混合微粉砕機械３０で製造された混合液を「後期混合液」という）を製造する。

上記混合微粉砕機械３０での混合微粉砕が終了すると、上記混合微粉砕機械３０から後期混合液を切換弁３１ａ〜３１ｄを介して、空いている加熱釜（３２ａ〜３２ｄの何れか）に投入する。

上記混合タンク部２８ａ〜２８ｄでは加熱釜１個分の容量の前期混合液を製造することができるので、当初は上記前期混合液を切換弁２９ａ〜２９ｄを介して混合微粉砕機械３０に前期混合液を投入して加熱釜１個分の容量の後期混合液を製造することができる。

上記混合微粉砕機械３０での混合微粉砕途中において、混合タンク部２８ａ〜２８ｄにおいて、次の前期混合液が完成した場合は、新たに製造された前期混合液をそのまま混合タンク部２８ａ〜２８ｄにて待機させる為、混合微粉砕機械３０での混合微粉砕が終了していなくても何ら問題がない。

そして、上記混合微粉砕機械３０での混合微粉砕が終了し、後期混合液を何れかの加熱釜３２ａ〜３２ｄに投入した後は、直ちに、混合タンク部２８ａ〜２８ｄ何れかにて待機していた前期混合液を混合微粉砕機械３０に投入することができ、前期混合液の製造及び後期混合液の製造を連続的に途切れることなく行うことができる。

さらに、上記混合微粉砕機械３０での混合微粉砕が終了した後期混合液は、切換弁３１ａ〜３１ｄを介して加熱釜３２ａ〜３２ｄの内、空いている何れか一の加熱釜に投入して加熱を行うことができる。

上記混合微粉砕機械３０は、図８に示すように、上記前期混合液を投入する投入口４１と、後期混合液を排出する排出口４２を有する管状の本体４３を有し、該本体４３内に同軸的に高速回転する第１タービン４４と第２タービン４５が配置されており、上記投入口４１から投入された前期混合液を上記高速回転する第１タービン４４と第２タービン４５にて微小粒子に微粉砕し、同時に、上記ナノレベルの水との混合を行うものである。

従って、当該混合微粉砕工程においては、粗粉砕大豆２３及び微小片２５がさらに微粉砕されることで、大豆繊維が上記第１タービン及び第２タービンの羽（刃）により細かく切断され、これにより大豆繊維に含まれるオリゴ糖が混合液に抽出され、後期混合液が製造される。尚、図８において、４７はタービンの駆動モータ、４６は上記駆動モータ４７により回転駆動されるタービンシャフトである。

上記混合微粉砕機械３０にて製造された上記後期混合液は、切換弁３１ａ〜３１ｄを介して何れかの空いている加熱釜３２ａ〜３２ｄに投入される。ここで加熱釜３２ａが空いているとすると、上記後期混合液は当該加熱釜３２ａに投入され、当該加熱釜３２ａにて加熱が行われる。ここで、上記混合液微粉砕機械３０において、次の後期混合液が製造された場合において、加熱釜３２ａにて加熱が継続している場合は、上記後期混合液を切換弁３１ａ〜３１ｄを介して空いている加熱釜３２ｂ又は３２ｃ又は３２ｄに投入すれば良い。このように、混合微粉砕機械３０にて製造された後期混合液は連続的に加熱釜に投入することができる。

加熱釜３２ａ〜３２ｄにて加熱が終了すると、加熱混合液は次段の分離機械３３に投入され、当該分離機械３３において豆乳とオカラに分離され、最終的に豆乳が製造される。上記分離機３３は上記加熱混合液を濾すことにより、上記加熱混合液から豆乳とオカラを分離する。

本発明の豆乳の製造方法によると、全粒大豆を粗粉砕してから最終の分離工程まで要する時間は約２０分であり、従来の浸漬工程時間の約５時間から１５時間が無くなるため、大幅な時間短縮が可能となる。

上記図６の実施形態では、複数の混合タンク部２８ａ〜２８ｄ及び１つの混合微粉砕機３０と、複数の加熱釜３２ａ〜３２ｄを用いて、混合工程と、混合微粉砕工程と、加熱工程を各別に行ったが、円筒形の長い連続混合撹拌タンクと、連続的に混合微粉砕が可能な連続混合微粉砕機と、円筒形の長い連続加熱釜を用い、粗粉砕大豆と微小片とを、上記連続混合撹拌タンクにて連続的に投入して連続的に混合撹拌して前期混合液を連続的に製造し、引き続いて連続混合微粉砕機械にて混合微粉砕を連続して行い後期混合液を連続的に製造し、さらに引き続いて後期混合液を連続加熱釜にて連続的に加熱することにより、途切れることなく、連続的に投入を製造することも可能である。

本発明は以上のように、粗粉砕大豆と粗粉砕皮の混合物から粗粉砕皮のみを正確に分離することができると共に、粗粉砕大豆のみならず、大豆の杯軸等を含む粉砕された微小片をも振動函の開口部から排出することにより、栄養価の高い杯軸を含む大豆の微小片をも有効に利用して豆乳を製造することができ、使用大豆の歩留まりを大幅に向上させることができる。

また、マイクロバブル含有水を用いることにより、大豆の長時間の浸漬工程を経ることなく、短時間で豆乳を製造することができる大豆の皮分離装置を使用した豆乳の製造方法を実現することができる。

さらに、マイクロバブル含有水と混合した前期混合液は、混合微粉砕機械にて細かく粉砕、切断されて後期混合液が生成されるため、大豆繊維に含まれるオリゴ糖等が後記混合液に抽出され、これによりおいしい豆乳を製造することができる。

本発明に係る大豆の皮分離装置は、豆乳を製造するための粗粉砕後の粉砕大豆から粉砕皮を正確に分離することができ、さらに杯軸を含む粉砕大豆（粗粉砕大豆及び微小片）から栄養価の高い美味しい豆乳を短時間で製造し得るため、豆乳の製造過程において広く利用することができる。

２ 固定函
３ 大豆粉砕機
５ 振動函
５ａ 振動篩部
５ａ’ 底面
５ｃ 誘導通路部
５ｄ，５ｄ’ 左右側板
５ｆ 開口部
６ 駆動モータ
７ 篩網
８ 吸引管
８ａ 吸引口
１５ 軸受
１６ カム支持アーム
１８ カム
１９ 駆動軸
２０，２１ 板バネ
２３ 粗粉砕大豆
２４ 粗粉砕皮（粉砕皮）
２５ 微小片
２６ 皮分離装置
２７ ナノレベルの水（マイクロバブル含有水）
２８ａ〜２８ｄ 混合タンク部
３０ 混合微粉砕機
３２ａ〜３２ｄ 加熱釜
３３ 分離機
Ｂ２ タイミングベルト
Ｓ 大豆供給部

Claims (4)

1. 固定函内に弾性部材によって振動函を振動可能に支持し、
   上記振動函は、底面より所定高さに篩網が固設された振動篩部と、上記振動篩部の前側に連通し該振動篩部から連続する共通の底面を有すると共に、上記篩網を有しない誘導通路部とを具備し、上記篩網の後部上に粉砕大豆の供給を受ける大豆供給部を設けると共に、上記誘導通路部の先端部に開口部を設け、
   上記篩網は粉砕大豆の内、粗粉砕大豆と粉砕皮を篩網上に残し、粉砕大豆の微小片を上記底面に篩落とすものであり、
   上記振動函を斜め上下方向に振動させる駆動機構を設け、上記振動函の上記振動により上記篩網上の上記粗粉砕大豆及び上記底面上の微小片を上記振動函内において前進させるように構成し、
   上記固定函に吸引管を設けると共にその先端の吸引口を上記大豆供給部より前方の上記篩網の上面に対向して設け、上記吸引口から上記篩網上の上記粉砕皮を吸引除去し得るように構成し、
   上記振動函の上記振動により上記篩網上を前進してきた上記粗粉砕大豆は、当該篩網の前端から上記底面上に落下して、上記誘導通路部の上記底面上を引き続いて前進するものであり、
   上記誘導通路部の上記底面を前進してきた上記粗粉砕大豆及び上記微小片を共に上記開口部から排出し得るように構成した粉砕大豆の皮分離装置。
2. 上記駆動機構は、上記固定函に上記粉砕大豆の進行方向とは直交する左右方向の駆動軸を回転可能に支持し、
   上記振動函に上記駆動軸に設けられた偏心カムと係合するカム支持部材を設け、
   上記駆動軸の回転による上記偏心カムの作用により、上記振動函を上記固定函に対して斜め上下方向に振動させるものであることを特徴とする請求項１記載の粉砕大豆の皮分離装置。
3. 上記振動函は上記固定函内に収納された状態の二重函構造とし、上記弾性部材は上記固定函に対して上記振動函を支持する板バネであることを特徴とする請求項１又は２記載の粉砕大豆の皮分離装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の粉砕大豆の皮分離装置を使用した豆乳の製造方法であって、
   大豆を大豆粉砕機で粗粉砕することにより、粗粉砕大豆と粉砕皮と微小片を形成する粗粉砕工程と、
   上記粗粉砕工程にて粉砕された粉砕大豆を上記粉砕大豆の皮分離装置の上記篩網上に落下供給し、粗粉砕大豆と粉砕皮を上記篩網上に残すと共に、上記微小片を上記振動函の上記底面上に落下させ、上記粉砕皮を上記吸引管により吸引除去し、上記振動函の上記振動によって、上記篩網上の粗粉砕大豆と、上記底面上の微小片を上記誘導通路部を介して前方に進行させて皮を除去された上記粗粉砕大豆と上記微小片を上記開口部から混合タンク部に供給する皮分離工程と、
   上記混合タンク部において上記粗粉砕大豆及び上記微小片とマイクロバブル含有水とを混合撹拌して前期混合液を形成する混合工程と、
   上記前期混合液を混合微粉砕機械にてさらに微粉砕して後期混合液を形成する混合微粉砕工程と、
   上記後期混合液を加熱釜にて加熱して加熱混合液を製造する加熱工程と、
   加熱後に上記加熱混合液から豆乳を分離する分離工程と、
   により豆乳を製造することを特徴とする豆乳の製造方法。

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